CN114578086B - 一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法 - Google Patents

Abstract

本申请为一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法，测风塔包括塔架和风度风向仪，塔架包括：下塔架，下塔架的顶部水平设有安装座，安装座具有上下设置的安装孔，安装孔内固定有安装筒，安装筒具有沿径向的通过孔，安装筒垂直安装座并沿安装座的下方延伸，安装座内设有锁止组件；升降杆的外径小于安装筒的内径，升降杆滑动设置于下塔架的安装筒内，升降杆靠近其底端的位置具有锁止槽；动力单元连接于下塔架与升降杆之间；利用升上述方案既能实现在正常天气情况下达到检测风速风向所需要的高度，能够在极端天气下以降低其高度来保护塔架，特别是在崎岖不平的丘陵地区，升降杆还可通过改变其相对下塔架的高度来弥补偿地面高度的不同。

Description

一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法。

背景技术

测风塔是一种用于测量风能参数的高耸塔架结构，即一种用于对近地面气流运动情况进行观测、记录的塔形构筑物。其与风力发电机配合，将其设置在目标风场内，塔体的不同高度处安装有风速计、风向计及温度、气压等监测设备，可全天候不间断的对风场内的风力情况进行观测，实现对该风场内风能的实际情况进行分析。目前的测风塔结构比较单一，主要是多段塔架单体装配形成整个上端窄下端宽的塔架，其主要是在底部预制形成塔座，然后利用钢管分段制作，整个塔架在制作完成后，高度一定。由于测风塔的高度较高，一般在100m以上，所以，测风塔的上下端受到的风荷载不同，一般来说，测风塔的靠近顶端的部分受到的风荷载较大，尤其是在临海区域的丘陵地带，风力级别高，也是台风等极端天气的常发区域，所以，测风塔的抗风荷载能力是在设计工程解耦股时较为重要的考虑因素，目前的测风塔抗风荷载能力弱，不能在极端天气下灵活应对。

发明内容

目前的测风塔整体一般是多段塔架单体装配成的，高度一定，尤其是在一些临海区域的丘陵地带，风力级别高，测风塔的上端和下端抗风荷载的能力不同，目前的测风塔不能在极端的天气下灵活的应对，本申请设计一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法，其中测风塔包括塔架，塔架上设有多个风速风向仪，塔架包括：

下塔架，下塔架的顶部水平设有安装座，安装座具有上下设置的安装孔，安装孔内固定有安装筒，安装筒具有沿径向的通过孔，安装筒垂直安装座并沿安装座的下方延伸，安装座内设有锁止组件；

升降杆，升降杆的外径小于安装筒的内径，升降杆滑动设置于下塔架的安装筒内，升降杆靠近其底端的位置具有锁止槽，安装筒上的通过孔能够与锁止槽对准，以便于锁止组件能够插入锁止槽内；

动力单元，动力单元连接于下塔架与升降杆之间，用于驱动升降杆在安装座的安装筒内滑动。

优选的，还包括：

第一连接部，第一连接部设置于升降杆靠近其顶端的位置；

第二连接部，第二连接部设置于下塔架的顶端，升降杆在降低至最低位置时，第一连接部与第二连接部连接；

至少两根拉线，拉线沿升降杆的周向均匀间隔设置，各拉线的一端与第一连接部连接，另一端与设置于地面的线辊连接。

优选的，第一连接部包括：

若干个连接板，连接板垂直设置于升降杆靠近其顶端的位置，拉线对称设置于连接板；

两个锥形连接体，锥形连接体的锥形端竖直向下设置，两个锥形连接体对称设置于各连接板的两端，拉线对应设置于两个锥形连接体，第二连接部包括：

连接框架体，连接框架体为箱体状，连接框架体的侧壁具有开口朝上的开口，连接框架体内部具有锥形腔，锥形腔的开口朝上且顶端边沿与具有开口的连接框架体的侧壁相切，开口与锥形腔连通形成圆周侧壁具有开放性豁口的锥形腔，连接框架体具有向上卷曲的盖板，盖板铰接于连接框架体的侧壁，此侧壁与开口所在的侧壁对称，盖板与连接框架体之间连接有弹性件，弹性件能够将盖板拉至与开口所在连接框架体的侧壁相切的位置。

优选的，锥形腔的最低位置低于开口的最低位置。

优选的，弹性件为拉伸弹簧或扭簧。

优选的，安装座为上下端封闭的中空结构，安装座的上端面的内表面和下端面的内表面分别设有第一滑轨，安装座位于两个滑轨之间还设有中间滑轨，锁止槽和通过分别设置两组，两组锁止槽和两组通过孔对称设置，锁止组件设置两组，各组锁止槽和各组通过孔分别设置三个，两组锁止组件对应插入两组锁止槽和通过孔内，各组锁止组件包括：

第一锁止块，第一锁止块设置两个，两个第一锁止块对应滑动设置于第一滑轨；且各第一锁止块通过弹簧与安装座连接；

中间锁止块，中间锁止块滑动设置于中间滑轨，第一锁止块和中间锁止块在靠近安装筒的端面为弧形面；

两个连杆组件，两个连杆组件的结构相同，两个连杆组件对应连接于各第一锁止块与中间锁止块之间。

优选的，各连杆组件包括：

第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端与第二连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与第一锁止块铰接，第二连杆的另一端与中间锁止块铰接，第一连杆和第二连杆在靠近其各自中心处分别与安装座铰接。

优选的，升降杆的圆周侧壁具有十字形卡块，安装座的上表面设有十字形卡槽，升降杆的十字形卡块能够插入十字形卡槽内。

优选的，动力单元包括：

第一定滑轮和第二定滑轮，第一定滑轮和第二定滑轮对称设置于下塔架的顶端；

动滑轮，动滑轮设置于升降杆的底端；

线辊和电机，线辊和电机设置于下塔架；

缠绕线，缠绕线一端连接于第一定滑轮，另一端绕过动滑轮、第二定滑轮与线辊连接。

本申请还保护一种利用测风塔检测风场风向实现风力发电机提前偏航的方法，包括如下步骤：

a.在风力发电机的风场外围多个方向设置测风塔，根据现场地形和当地风的主流风向信息，确定测风塔的高度和数量和距离；

b.根据步骤a中测风塔的高度，确定下塔架与升降杆的高度比例，下塔架与升降杆的比例不小于7:3；

c.根据每个测风塔所处位置的地面高度，调整每个测风塔上升降杆相对下塔架的升降高度，使得多个所述测风塔的最高高度相同；

d.各测风塔上的风速风向仪分别向各风力发电机发送信号，各所述风力发电机对各测风塔发来的信号进行模数转换并进行比较，找出最大值，各所述发电机根据其判断的最大值提前调整其转子偏转角度。

本发明通过将塔架设置为下塔架和升降杆的形式，利用升降杆相对下塔架升降可以根据极端天气的情况调整其高度，既能实现在正常天气情况下达到检测风速风向所需要的高度，还能够在极端天气下以降低其高度来保护塔架；另外，本申请将塔架设置为下塔架和升降杆的形式，特别是在崎岖不平的丘陵地区，升降杆可以通过改变其相对下塔架的高度来弥补丘陵地带地面高低不平的不足，保证各处的测风塔的塔架高度一致，通过将多个测风塔设置在风力发电机的风场周围四个或八个方向，利用其上的风速风向仪可以提前更长的时间得到风速风向信息，使得风力发电机提前调整转子角度，实现偏航，使得每台风力发电机能最大程度的利用风能，减少风能的损失，提高风能利用率。

附图说明

图1为本发明升降杆升高至最高位置的结构示意图；

图2为图1中I处的放大图；

图3为升降杆的横截面图；

图4为图1中十字形卡槽的俯视图；

图5为图1中II处的放大图；

图6为图5中连接框架体的右视图；

图7为升降杆下降至最低位置时的结构示意图；

图8为图7中升降杆降至最低位置时III处的放大图。

图中，1、塔架，101、下塔架，102、升降杆，103、十字形卡块，2、绕线辊，3、拉线，4、安装座，5、安装筒，6、十字形卡槽，7、风速风向仪，8、第一连接部，801、连接板，802、锥形连接体，9、动力单元，901、第二定滑轮，902、第一定滑轮，903、动滑轮，904、缠绕线，905、线辊，10、锁止槽，11、通过孔，12、锁止组件，1201、第一滑轨，1202、弹簧，1203、连接杆，1204、中间锁止块，1205、中间滑轨，1206、连杆组件，1206a、第二连杆，1206b、第一连杆，1207、第一锁止块，13、第二连接部，1301、开放性豁口，1302、连接框架体，1303、锥形腔，1304、弹性件，1305、盖板。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，本申请为一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法，其中上述测风塔包括塔架1，塔架1上设有多个风速风向仪7，用于获取风速风向信息。

上述塔架1包括下塔架101、升降杆102和动力单元9。其中，下塔架101是通过多段塔架单体装配而成的，并且下塔架101为四棱柱框架体，其包括四根钢筋立柱和焊接在四根钢筋立柱之间的加强筋等，下塔架101的顶部水平设有安装座4，该安装座4位于下塔架101的四根钢筋立柱的中间位置，同时，安装座4焊接在四根钢筋立柱上实现安装座4的固定。安装座4具有上下设置的安装孔，该安装孔内焊接有安装筒5，安装筒5的顶端与安装座4的上表面平齐，底端向下延伸并伸出安装座4底端一定长度，安装筒5一方面可以起到导向升降杆102的作用，另外一方面，以其向下延伸的长度，安装筒5还有限位和固定升降杆102的作用。

上述安装筒5上具有沿径向的通过孔11，安装座4内设有锁止组件12，锁止组件12通过与通过孔11配合将升降杆102锁止在安装筒5内。对于升降杆102来说，升降杆102的外径略小于安装筒5的内径，既能保证升降杆102插入安装筒5内，还能够避免升降杆102与安装筒5之间的间隙不至于过大而造成升降杆102在安装筒5内的晃动。升降杆102上沿其长度方向间隔设有多个锁止槽10，多个锁止槽10，在升降杆102升高至最高位置时(此时的高度也是测风塔的最大高度)，升降杆102上的锁止槽10与安装筒5的通过孔11对准，这时，锁止组件12以插入通过孔11、锁止槽10内将升降杆102锁止。

需要说明的是，锁止组件12在外部预先连接在安装座4内，然后将安装筒5与安装座4焊接成为整体后，再将整体焊接安装在下塔架101上的。

然而，升降杆102在安装筒5内的升降是通过驱动单元实现的，该驱动单元连接在下塔架101与升降杆102之间，本实施例中的驱动单元不仅能够驱动升降杆102相对安装筒5上下升降，同时驱动单元自身还对升降杆102具有锁止限位功能。

需要说明的是，上述下塔架101和升降杆102的比例关系在7:3左右，也就是说，假如测风塔的总高需要150米，那么下塔架101的高度在105米左右，升降杆102的高度在45米左右。下塔架101还是为主要的基础高度部分，其高度补偿主要靠升降杆102来实现。而这种形式的测风塔，不仅可以保证测风塔的最主要的测风功能，而且还可以在极端天气的情况下降低升降杆102的高度，使得整个测风塔的高度降低，通过降低升降杆102的高度来增强其抵抗极端天气的能力。

进一步的，上述塔架1除了上述之外，还包括第一连接部8、第二连接部13和至少两根拉线3。第一连接部8设置在升降杆102的靠近其顶端的位置，第二连接部13设置在下塔架101的顶端，升降杆102在降低至最低端时，第一连接部8和第二连接部13连接在一起，第一连接部8和第二连接部13连接，可以进一步固定升降杆102，减少其相对下塔架101的晃动。上述拉线3设置两根，两根拉线3相对升降杆102对称设置，各拉线3的一端与第一连接部8连接，另一端与设置在地面的绕线辊2连接。这里的绕线辊2可以与一电机连接(由于视角，电机未画出)，由电机带动绕线辊2转动，实现拉线3的松和紧。这里的绕线辊2和电机可以埋设在地面以下，做好密封与防水，拉线3在与地面的交界位置可以通过硬性塑料套管来保证其通过。

拉线3的存在进一步加强了整个塔架1的稳定性，绕线辊2和电机控制拉线3的松紧是为了匹配升降杆102相对下塔架101可移动的结构，在升降杆102上升时，拉线3随着升降杆102的上升而上升，这时的电机带动绕线辊2转动，使得拉线3放松，冗余的拉线3才会随着升降杆102的上升而上升，在升降杆102上升至最高处时，这是的锁止组件12插入通过孔11和锁止槽10内，同时，电机带动绕线辊2转动，将拉线3拉紧。当升降杆102下降时，拉线3松弛，升降杆102降低至最低位置时，升降杆102上的第一连接部8和第二连接部13连接，这时电机带动绕线辊2转动，将拉线3拉紧，由于第一连接部8和第二连接部13连接，拉线3拉紧不仅会加强升降杆102的稳定性，还会进一步加强下塔架101的稳定性，加强整个塔架1的稳定性。

本实施例中，上述第一连接部8包括若干个连接板801、两个锥形连接体802和连接框架体1302。这里的连接板801的数量是根据拉线3的个数设置的，连接板801的数量为连接板801的个数，连接板801的中间位置与升降杆102焊接，且连接板801垂直设置在升降杆102靠近其顶端的位置，拉线3对称设置在连接板801两端。这里的连接板801长度很短，长度略大于升降杆102的直径，这么做的目的是为了提高连接板801的强度，减少连接板801在拉线3拉紧状态下的变形。

上述锥形连接体802的锥形端竖直向下设置，这里的锥形连接体802是通过钢筋条焊接成锥形形状的连接体，两个锥形连接体802对称设置在各连接板801的两端，两根拉线3对应连接在两个锥形连接体802上。对于第二连接部13包括连接框架体1302，连接框架体1302为正方体或长方体的箱体状，连接框架体1302的侧壁具有朝上的开口，连接框架体1302内部具有锥形腔1303，锥形腔1303的大直径端朝上，小直径端朝下，该锥形腔1303与锥形连接体802形状配合，满足锥形连接体802能够进入锥形腔1303内，锥形腔1303顶端边沿与具有开口的连接框架的侧壁相切，侧壁的开口与锥形腔1303连通形成圆周侧壁具有开放性豁口1301的锥形腔1303，当升降杆102下降至最低位置时，锥形连接体802进入连接框架体1302内的锥形腔1303内，此时的拉线3从开放性豁口1301中通过。

本实施例中，连接框架体1302具有向上卷曲的盖板1305，盖板1305铰接在连接框架体1302的侧壁，此侧壁与上述开口所在的侧壁对称，盖板1305的卷曲部分与连接框架体1302具有开口的侧壁相切，在盖板1305与连接框架体1302之间连接有弹性件1304，弹性件1304能够将盖板1305拉至与开口所在连接框架体1302的侧壁相切的位置。当锥形连接体802随升降杆102下降至连接框架体1302时，如图7-8所示的，锥形连接体802的尖端插入盖板1305与连接框架体1302之间相切的位置，在不断插入的过程中，盖板1305不断被压迫打开，锥形连接体802进入锥形腔1303后，盖板1305在弹性件1304的作用下再次与连接框架体1302之间相切，这时，拉线3从连接框架体1302的开放性豁口1301处通过，这时，拉线3被拉紧，拉线3同时加强升降杆102和下塔架101的稳定性；当升降杆102上升带动锥形连接体802上升时，锥形连接体802迫使盖板1305打开，锥形连接体802便从锥形腔1303内脱离，盖板1305在弹性件1304的作用下回归至初始位置。

进一步的，锥形腔1303的最低位置低于开口的最低位置，而拉线3在锥形连接体802的位置是靠近锥形连接体802的中位线平面所处的位置处，这样在拉紧拉线3时，锥形连接体802卡死在锥形腔1303内，也实现了锥形连接体802与连接框架体1302的连接，这时的拉线3便可以将升降杆102和下塔架101一同拉拽，增强整个塔架1的稳定性。

进一步的，在一个实施例中，上述弹性件1304为拉伸弹簧1202或扭簧，拉伸弹簧1202和扭簧一是结构简单、容易安装且具有初始预拉力可以将盖板1305自动归位，使得盖板1305与连接框架体1302的侧壁抵接。

进一步的，对于上述安装座4的结构，具体的其为上下端封闭的中空结构，安装与安装筒5之间可以为焊接，安装座4的上端面的内表面和下端面的内表面分别设有第一滑轨1201，安装座4位于两个滑轨之间还设有中间滑轨1205，这里的中间滑轨1205是通过安装杆间接安装在安装座4上的，安装杆水平设置，中间滑轨1205固定在安装杆上，锁止槽10和通过孔11分别设置两组，两组锁止槽10和两组通过孔11对称设置，锁止组件12也设置两组，各组锁止槽10和各组通过孔11分别设置三个，三个通过孔11沿安装筒5的长度方向间隔设置，三个锁止槽10沿升降杆102的长度方向间隔设置，最上端的锁止槽10和最下端的锁止槽10为球面凹槽，中间锁止槽10为方形凹槽，两组锁止组件12对应插入两组锁止槽10和通过孔11内。

具体的，对于上述各组锁止组件12包括第一锁止块1207、中间锁止块1204和两个连杆组件1206。其中上述第一锁止块1207设置两个，两个第一锁止块1207对应滑动设置在第一滑轨1201上；第一锁止块1207和中间锁止块1204为长方体结构，第一锁止块1207的右端面通过弹簧1202与安装座4连接，而上述中间锁止块1204滑动设置在中间滑轨1205上，上述第一锁止块1207和中间锁止块1204的左端面为弧形面，弧形面一方面起到限位锁止的作用，另一方面其弧形面还方便升降杆102升降时，在较大上下方向的外力作用下，第一锁止块1207能够从锁止槽10内脱出，释放升降杆102，使升降杆102能够升降。上述两个第一锁止块1207分别连接有弹簧1202，弹簧1202的作用是可以在锁止槽10与通过孔11对准时，第一锁止块1207能够在弹力作用下将第一锁止块1207压入锁止槽10内，而中间锁止块1204则可以通过连杆组件1206的联动作用将其压入锁止槽10内，可以节省中间锁止块1204弹性件1304的设置，而上下的第一锁止块1207设置弹性件1304，也是为了保证第一锁止块1207压入锁止槽10内的压力，保证锁止的可靠性。中间锁止块1204能够伸入锁止槽10内，是依靠第一锁止块1207和两个连杆组件1206实现的，两个连杆组件1206的结构相同，两个连杆组件1206对应连接于各第一锁止块1207与中间锁止块1204之间。

将升降杆102安装至安装座4时，将升降杆102的下端由上而下插入安装筒5内，(此时，升降杆102的锁止槽10没有与安装筒5的通过孔11不对准)，升降杆102挤压上方的第一锁止块1207，第一锁止块1207经过连杆组件1206的联动，促使中间锁止块1204向远离安装筒5的方向移动，通过另外一个连杆组件1206促使下方的第一锁止块1207也向远离安装筒5的方向移动，升降杆102顺利的通过安装筒5，当升降杆102的锁止槽10与安装筒5的通过孔11对准时，上方和下方的第一锁止块1207在弹簧1202的弹力作用下压入锁止槽10，中间锁止块1204在连杆组件1206的作用下也被压入锁止槽10，这时升降杆102相对下塔架101升高至最高位置，同时升降杆102也被锁止，提高升降杆102的稳定性。

当升降杆102下降时，动力单元9驱动升降杆102下降，在较大的外力作用下，弧形面结构的第一锁止块1207和中间锁止块1204强行从升降杆102的锁止槽10内脱离，弹簧1202被压缩，升降杆102下降至最低位置时，升降杆102顶端的结构不能通过安装筒5，同时，动力单元9本身也会对升降杆102具有一定的锁止和限位作用，从而将升降杆102固定，升降杆102上升的过程与上述升降杆102安装时的操作一样，在此不进行详述。

进一步的，上述所述的连杆组件1206包括第一连杆1206b和第二连杆1206a。第一连杆1206b的靠近其中心处的位置铰接在安装座4上，这里铰接在安装座4是通过固定在安装座4的连接杆1203实现的，具体的连接杆1203的一端固定在安装座4上，另一段与安装筒5抵接，第一连杆1206b靠近其中心处的位置铰接在连接杆1203上。第二连杆1206a的靠近其中心处的位置铰接在安装座4上，这里的铰接在安装座4也是通过固定在安装座4的连接杆1203实现的，此处的连接杆1203的固定形式与上述连接杆1203固定形式相同。而上述第一连杆1206b的一端与第二连杆1206a的一端铰接，第一连杆1206b的另一端与第一锁止块1207铰接，第二连杆1206a的另一端与中间锁止块1204铰接。

当第一锁止块1207向左移动时，第一锁止块1207会拉动第一连杆1206b的一端向左转动，而第一连杆1206b的另一端会向右转动，此时与第一连杆1206b铰接的第二连杆1206a在与第一连杆1206b铰接的一端也会向右转动，那么第二连杆1206a在与中间锁止块1204铰接的一端便会向左移动(此时便为锁止状态)，反之亦反为锁止块的释放状态。通过第一锁止块1207和中间锁止块1204便会趋于一致的移动，实现对升降杆102的锁止和释放。而通过上述连杆机构的联动作用带动中间锁止块1204的移动，方便升降杆102的初始安装。因为，初始安装时，升降杆102的底端初始插入安装筒5内，升降杆102会初始挤压上方的第一锁止块1207，这时，第一锁止块1207与中间锁止块1204之间的联动作用便会促使另外一个第一锁止块1207和中间锁止块1204，升降杆102便可以无阻碍的通过安装筒5，加快升降杆102的安装。

进一步的，在升降杆102的圆周侧壁具有十字形卡块103，安装座4的上表面设有十字形卡槽6，十字形卡块103沿升降杆102的长度方向的长度与十字形卡块103的厚度相等，在升降杆102下降至最低位置时，十字形卡块103能够插入十字形卡槽6内，十字形卡块103与十字形导向之间的配合面是抵接的，使得升降杆102的十字形卡块103恰好在十字形卡槽6内滑动。十字形卡槽6和十字形卡块103能够增加升降杆102的稳定性，避免升降杆102在升降时，因为其与安装筒5之间的间隙而晃动的问题。

在一个实施例中，上述动力单元9包括第一定滑轮902、第二定滑轮901、动滑轮903、线辊905、电机和缠绕线904。第一定滑轮902和第二定滑轮901对称设置于下塔架101的顶端；动滑轮903通过架子固定在升降杆102的底端，这里架子在升降杆102上的安装可以为螺栓连接，动滑轮903的安装是在升降杆102穿过安装筒5之后再进行现场安装的。缠绕线904的一端固定在第一定滑轮902上，另一端依次绕过动滑轮903、第二定滑轮901与线辊905连接，这里的缠绕线904采用钢丝绳，电机的输出轴与线辊905的转轴同轴连接，电机带动线辊905正反转，进而带动动滑轮903和升降杆102的升降。本实施例中的电机和线辊905优选设置在下塔架101上的，电机和线辊905主要设置在下塔架10120米处左右，这样既不会与人发生干涉，也会不影响使用，另外，电机和线辊905在下塔架101的设置可以设置一个外部的保护壳，避免风雨的侵入，保护电机和线辊905。

一种利用测风塔检测风场风向实现风力发电机提前偏航的方法，包括如下步骤：

a.在风力发电机的风场外围多个方向设置测风塔，例如周围的四个方向或八个方向，甚至更多个方向等，根据现场地形和当地风的主流风向信息，确定测风塔的高度和数量和距离。

b.根据步骤a中测风塔的高度，确定下塔架101与升降杆102的高度比例，下塔架101与升降杆102的比例不小于7:3，本实施例中，优选比例为7:3。

c.根据每个测风塔所处位置的地面高度，调整每个测风塔上升降杆102相对下塔架101的升降高度，使得多个所述测风塔的最高高度相同，这样多个测风塔便可同时对风场的风向风速信息进行监测，减少监测时因测风塔高度不一致带来的数据不一致而不能更好的指导风力发电机的偏航。

d.各测风塔上的风速风向仪7分别向各风力发电机发送信号，各所述风力发电机对各测风塔发来的信号进行模数转换并进行比较，找出最大值，各所述发电机根据其判断的最大值提前调整其转子偏转角度。因为各测风塔发送的最大值是风的主流风向，所以各风力发电机便可以根据此最大值提前调整其转子偏转角度。

通过在风力发电机的风场外围的多个方向设置测风塔，测风塔可以在较远的距离就能监测到风信号，并将该信号传递给各风力发电机，这样风力发电机有足够的时间调整其转子角度，使其叶片最大程度的向迎风面转动，更高效的利用风能，提高风能的利用率。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种测风塔，包括塔架，所述塔架上设有多个风速风向仪，其特征在于，所述塔架包括：

下塔架，所述下塔架的顶部水平设有安装座，所述安装座具有上下设置的安装孔，所述安装孔内固定有安装筒，所述安装筒具有沿径向的通过孔，所述安装筒垂直所述安装座并沿所述安装座的下方延伸，所述安装座内设有锁止组件；

升降杆，所述升降杆的外径小于所述安装筒的内径，所述升降杆滑动设置于所述下塔架的所述安装筒内，所述升降杆靠近其底端的位置具有锁止槽，所述安装筒上的所述通过孔能够与所述锁止槽对准，以便于所述锁止组件能够插入所述锁止槽内；

动力单元，所述动力单元连接于所述下塔架与所述升降杆之间，用于驱动所述升降杆在所述安装座的所述安装筒内滑动；

第一连接部，所述第一连接部设置于所述升降杆靠近其顶端的位置；

第二连接部，所述第二连接部设置于所述下塔架的顶端，所述升降杆在降低至最低位置时，所述第一连接部与所述第二连接部连接；

至少两根拉线，所述拉线沿所述升降杆的周向均匀间隔设置，各所述拉线的一端与所述第一连接部连接，另一端与设置于地面的线辊连接；

所述第一连接部包括：若干个连接板，所述连接板垂直设置于所述升降杆靠近其顶端的位置，所述拉线对称设置于所述连接板；

两个锥形连接体，所述锥形连接体的锥形端竖直向下设置，两个所述锥形连接体对称设置于各所述连接板的两端，所述拉线对应设置于两个所述锥形连接体，所述第二连接部包括：

连接框架体，所述连接框架体为箱体状，所述连接框架体的侧壁具有开口朝上的开口，所述连接框架体内部具有锥形腔，所述锥形腔的开口朝上且顶端边沿与所述具有开口的所述连接框架体的侧壁相切，所述开口与所述锥形腔连通形成圆周侧壁具有开放性豁口的所述锥形腔，所述连接框架体具有向上卷曲的盖板，所述盖板铰接于所述连接框架体的侧壁，此侧壁与所述开口所在的侧壁对称，所述盖板与所述连接框架体之间连接有弹性件，所述弹性件能够将所述盖板拉至与所述开口所在连接框架体的侧壁相切的位置。

2.根据权利要求1所述的一种测风塔，其特征在于，所述锥形腔的最低位置低于所述开口的最低位置。

3.根据权利要求1所述的一种测风塔，其特征在于，所述弹性件为拉伸弹簧或扭簧。

4.根据权利要求1所述的一种测风塔，其特征在于，所述安装座为上下端封闭的中空结构，所述安装座的上端面的内表面和下端面的内表面分别设有第一滑轨，所述安装座位于两个所述滑轨之间还设有中间滑轨，所述锁止槽和通过孔分别设置两组，两组所述锁止槽和两组所述通过孔对称设置，所述锁止组件设置两组，各组所述锁止槽和各组所述通过孔分别设置三个，两组所述锁止组件对应插入两组所述锁止槽和所述通过孔内，各组所述锁止组件包括：

第一锁止块，所述第一锁止块设置两个，两个所述第一锁止块对应滑动设置于所述第一滑轨；且各所述第一锁止块通过弹簧与所述安装座连接；

中间锁止块，所述中间锁止块滑动设置于所述中间滑轨，所述第一锁止块和所述中间锁止块在靠近所述安装筒的端面为弧形面；

两个连杆组件，两个所述连杆组件的结构相同，两个所述连杆组件对应连接于各所述第一锁止块与所述中间锁止块之间。

5.根据权利要求4所述的一种测风塔，其特征在于，各所述连杆组件包括：

第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述第二连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端与所述第一锁止块铰接，所述第二连杆的另一端与所述中间锁止块铰接，所述第一连杆和所述第二连杆在靠近其各自中心处分别与所述安装座铰接。

6.根据权利要求1所述的一种测风塔，其特征在于，所述升降杆的圆周侧壁具有十字形卡块，所述安装座的上表面设有十字形卡槽，所述升降杆的十字形卡块能够插入所述十字形卡槽内。

7.根据权利要求1所述的一种测风塔，其特征在于，所述动力单元包括：

第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮对称设置于所述下塔架的顶端；

动滑轮，所述动滑轮设置于所述升降杆的底端；

线辊和电机，所述线辊和电机设置于所述下塔架；

缠绕线，所述缠绕线一端连接于所述第一定滑轮，另一端绕过所述动滑轮、所述第二定滑轮与所述线辊连接。

8.一种利用权利要求1-7任意一项所述的测风塔检测风场风向实现风力发电机提前偏航的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在风力发电机的风场外围多个方向设置测风塔，根据现场地形和当地风的主流风向信息，确定测风塔的高度和数量和距离；

b.根据步骤a中测风塔的高度，确定下塔架与升降杆的高度比例，下塔架与升降杆的比例不小于7:3；

c.根据每个测风塔所处位置的地面高度，调整每个测风塔上升降杆相对下塔架的升降高度，使得多个所述测风塔的最高高度相同；

d.各测风塔上的风速风向仪分别向各风力发电机发送信号，各所述风力发电机对各测风塔发来的信号进行模数转换并进行比较，找出最大值，各所述发电机根据其判断的最大值提前调整其转子偏转角度。